日前,中國三峽集團三峽樞紐運行管理局正式向社會發布《長江三峽工程運行實錄(2003年—2012年)》(以下簡稱《實錄》)。這是中國三峽集團首次發布關于三峽工程運行情況的系統記錄?!秾嶄洝返陌l布,旨在讓社會各界人士全面準確地了解三峽工程,同時也為相關設計單位、科研院所和廣大科技工作者提供科研資料。據介紹,中國三峽集團今后每年都將編制一本上一年度的運行實錄,如實向社會公布三峽樞紐的運行情況。
《實錄》通過數據資料、圖片圖表等多種形式,介紹了三峽樞紐建筑物、三峽水庫運行實況、發電、航運以及生態環保等內容,全面真實記錄了三峽工程自2003年蓄水10年來的樞紐工程及水庫運行情況?!秾嶄洝繁砻?,自蓄水發電以來,三峽樞紐運行安全穩定,工程綜合效益全面發揮,極大地造福了國家和人民。
樞紐運行安全穩定
三峽樞紐主要由大壩、電站廠房、通航建筑物和茅坪溪防護壩組成。為全面、及時、準確掌握樞紐建筑物的工作狀態和安全狀況,中國三峽集團在三峽樞紐建筑物內布設了1.2萬個監測點,通過預先埋設的各類傳感器和監測儀器,進行自動和人工觀測以及巡視檢測。借助這些設備和手段,技術人員能夠對樞紐建筑物的變形、滲流、應力應變等進行跟蹤監測,從而對樞紐的運行情況進行準確判斷。
《實錄》披露的監測數據表明,自2003年蓄水以來,三峽大壩及電站滲流、應力應變等相關指標監測值均在設計范圍內;壩基實測揚壓力小于設計揚壓力,壩基滲流量總體呈減小趨勢,均在設計允許范圍內。大壩和電站建筑物工作性態正常。
三峽船閘是世界上規模最大的內河船閘,其邊坡開挖最大高度達170米,居世界第一位。數據顯示,自2003年以來,三峽船閘滲流、應力應變等相關指標監測值均在設計范圍內,船閘高邊坡位移年變化穩定,呈收斂趨勢,船閘建筑物工作性態正常。
茅坪溪防護壩是為保護秭歸縣茅坪溪流域不被淹沒而建設的一道土石防護壩。截至2012年,大壩基礎沉降、壩頂累計水平和垂直位移在設計允許范圍內,壩基滲流總量小于設計值,茅坪溪防護壩工作性態正常。
良好的運行工況是三峽工程卓越質量的證明。在長期的建設過程中,中國三峽集團始終堅持質量第一,全方位嚴格把控各單元工程建設質量,將三峽打造成為世界水電工程的標桿。國務院三峽樞紐工程質量檢查專家組組長、中國工程院院士陳厚群說,通過各方共同努力,三峽工程進展一直都很順利,綜合效益顯著。實踐證明,三峽工程質量優良。
長江防洪的“中流砥柱”
長江是中華民族的母親河,但也給兩岸人民帶來深重災難。三峽工程的建設,從根本上改變了人們面對長江洪水“逆來順受”的歷史,開啟了“工程治江”時代,成為長江防洪的“中流砥柱”,譜寫了人水和諧的新篇章。
2008 年汛期,三峽水庫具備正常運行期防洪能力。自此,荊江河段的防洪標準由不足十年一遇提到到百年一遇,遇類似1870年洪水或千年一遇洪水,在已有分洪配合下,可以保證荊江河段行洪安全,使得長江中下游的防洪能力大大提升,調度的安全性、可靠性、靈活性顯著增強。
2009年8月6日8時,三峽水庫迎來洪峰流量每秒55000立方米的洪水,若不進行攔洪調度,荊江干流河段將超過警戒水位。應湖北省防汛抗旱部門要求,三峽水庫首次對中小洪水滯洪調度進行了嘗試,三峽水庫控制最大出庫流量每秒40000立方米,避免了荊江河段高洪水位及下游防洪的緊張態勢,降低了防汛響應級別,減少了下游防汛成本。
2010年汛期,三峽水庫對7次洪水過程進行了防洪運用,其中有3次洪峰流量大于每秒55000立方米,最大洪峰流量每秒70000立方米,最大削峰量每秒30000立方米。整個汛期,三峽水庫最高攔洪水位161.02米,累計蓄洪量266.3億立方米。據長江委測算,這一年,三峽工程防洪的經濟效益達260多億元。
2012年7月24日20時,三峽工程遭遇流量高達每秒71200立方米的建庫以來最大洪峰。三峽水庫充分發揮蓄洪削峰功能,最大削峰量每秒28200立方米,削峰率達40%,最高攔洪水位163.11米,累計攔蓄洪水228.4億立方米。通過三峽水庫攔洪錯峰作用,控制最大出庫流量不超過每秒45000立方米,避免了荊南四河超過保證水位。水利部副部長、時任長江委主任蔡其華評價說,連續幾年,通過科學調度,及時攔洪、適時泄洪,三峽工程盡可能地發揮削峰、錯峰作用,有效緩解了長江中下游地區的防洪壓力。
地震活動處于正常范圍
因水庫蓄水而使壩區、水庫庫盆或近岸范圍內發生的地震,稱為水庫誘發地震。水庫誘發地震一般震中密集于庫壩附近,震源深度淺,多在地下10千米范圍內,多為微震、極微震,影響范圍小。
三峽工程論證期間,預測水庫誘發地震最大震級不會超過5.5級;從最不利的情況分析,即使在距壩址最近的九灣溪斷裂處產生較強的水庫誘發地震,影響到壩區的地震烈度也不超6度,而三峽大壩等樞紐建筑物的抗震設計設防烈度為7 度。據中國三峽集團三峽樞紐管理局技術人員介紹,三峽大壩壩址位于黃陵背斜核部,是一個穩定性高的剛性地塊。建壩前近2000年的歷史記載證明,區內地震水平不高,強度小,頻度低,屬典型弱震環境。
早在1997年,中國三峽集團就建立了長江三峽工程誘發地震監測系統,對三峽壩址和庫區的地震及水庫誘發地震活動進行常規監測,并取得了連續的監測資料。
監測結果顯示,2003年6月1日至2012年12月31日,三峽重點監視區共記錄到0級以上地震3535次,其中,0至0.9級地震2993次,1至1.9級地震479次,2至2.9級地震60次,3至3.9級地震2次,4至4.9級地震1次,最大震級4.1級。
蓄水后,重點監視區的地震主要在庫盆和距離庫岸邊10千米的范圍內。蓄水以來,三峽重點監視區大多數地震的成因依然與巖溶洞穴內壁破裂塌落、庫岸再造、煤礦坑道變形破裂和庫區淺層失穩滑動等因素相關;重點監視區范圍內微震、極微震發生頻次較蓄水前增加,小地震頻次與蓄水前相當,沒有發生明顯變化。總體看,三峽水庫蓄水以來,地震活動強度整體不高,沒有超出三峽工程論證結論的預測范圍。
國務院三峽樞紐工程質量檢查專家組組長、中國工程院院士陳厚群說,研究表明,三峽工程所在區域地質構造格局清晰,具有較高穩定程度的區域地質構造環境,區內地震活動水平不高、強度小、頻率低,庫區干流各個庫段的地質構造和巖性均不具備引發較強水庫地震的條件。三峽工程自2003年135米蓄水以來,工程的樞紐建筑物穩定性、庫岸穩定性和水庫地震震情等都在設計預期范圍內,整個工程的安全穩定運行情況好于預期。
可靠的“水資源銀行”
三峽工程建成后,形成了393億立方米的庫容,是我國十分重要的淡水資源寶庫。近年來,在枯期給下游實施補水調度,已經成為三峽工程一項重要的公益功能。
早在2003年至2004年枯水期,三峽水庫就開始發揮補水效益。2004年3月4日至14日,三峽工程為下游實施11天的航運補償調度。庫水位從138.7米降至136.8米,補水總量8.79億立方米,平均增加葛洲壩下游航道水深0.74米。
2006年至2007年枯水期,三峽水庫分兩個階段進行航運補償調度。累計補水80天,補水總量35.8億立方米,平均增加航道水深0.38米。
隨著三峽工程啟動175米試驗性蓄水,三峽水庫巨大的補水能力進一步發揮。從2009年起,三峽水庫的枯水期跨年補水時間都在四個月以上:2009年至2010年枯水期,三峽水庫補水141天,補水總量139. 7億立方米,平均增加航道水深約0.7米;2010年至2011年枯水期,三峽水庫補水164天,補水總量215億立方米,平均增加下泄流量每秒1520立方米,平均增加航道水深約1米;2011 年至2012年枯水期,三峽水庫補水150天,平均增加航道水深約1米。截至2012 年底,三峽水庫為下游補水的總量達693.4億立方米。
除正常年份消落期向下游補水外,遇特枯年份,三峽水庫還可以加大下泄流量,發揮抗旱功能。
2011年汛前,長江中下游部分地區遭遇百年一遇的大面積干旱,三峽庫水位在已經接近枯季消落水位155米,且入庫流量持續偏小的情況下,實施應急抗旱調度。從5月7日10時起,三峽水庫開始加大下泄流量,庫水位從155.35米下降至6月10日24時的145.82米,抗旱補水總量54.7億立方米,日均向下游補水每秒1500立方米,有效改善了中下游生活、生產、生態用水和通航條件,為緩解特大旱情發揮了重要作用。
清潔能源造福神州
2003年7月10日,三峽電站首臺機組投產發電;2005年9月16日,三峽左岸電站14臺機組比初步設計提前一年全部投產;2008年10月30日,右岸電站比初步設計提前一年投產發電;2012年7月4日,隨著三峽地下電站27號機組的交接投運,三峽電站34臺機組全部投產發電,成為世界上規模最大的水電站和清潔能源生產基地。
中國三峽集團董事長、黨組書記曹廣晶說,我國東部地區經濟發達,能源需求量大,三峽電站的建設,有利于發揮中西部地區的資源和能源優勢。三峽電站年發電量近900億千瓦時,輸電范圍覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、河南、湖北、湖南、江西、重慶、廣東等10個省市,對于保障我國能源安全具有重要意義。
《實錄》表明,自2003年開始發揮發電效益以來,通過精益運行、精心維護,三峽電站電力生產可靠性指標始終保持較高水平,為我國經濟社會發展提供了強大的能源支持。
統計數據顯示,2003年至2012年,三峽電站累計發電量超過6291億千瓦時,有效緩解了華中、華東地區及廣東省的用電緊張局面,支援了國民經濟的發展。
為提高電站的綜合發電效益,三峽電站根據機組運行工況及上游實際來水情況,采取了節水調度等一系列優化措施增加發電量。2008年至2012年,三峽電站節水增發電量221.5億千瓦時,水能利用提高率達5.55%,其中汛期累計滯洪調度增發電量超過140億千瓦時。
水電是可再生的清潔能源,具有巨大的節能減排效益?!秾嶄洝贩Q,截至2012年9月9日,三峽電站累計發電量達6000億千瓦時,相當于替代標煤約1.98億噸、減少二氧化碳排放量4.5億噸、減少二氧化硫排放量約540萬噸、減少煙塵排放量約53.4萬噸。三峽工程的建設運行,對節能減排、應對氣候變化具有重要意義。
水電具有較好的調峰和調頻效益,有利于維護電網的安全穩定。數據顯示,2008年至2012年,三峽電站參與電網系統調峰運行,緩解了電力市場供需矛盾,改善了調峰容量緊張局面,促進了電網安全穩定運行。5年間,三峽電站的調峰容量提高了325萬千瓦,增幅達85%。
原國務院三峽辦副主任、三峽工程輸變電稽察組組長張德楠評價說,三峽建設者應以實際行動響應了國家提出的加快重點電源電網建設的要求,為支援國家建設做出了應有貢獻。
中西部交流融通的紐帶
三峽工程的通航效益十分顯著。三峽船閘的運行,讓長江成為名副其實的黃金水道,極大地帶動了庫區及沿岸地區的經濟社會發展。
《實錄》顯示,三峽水庫蓄水后,上游江面明顯變寬,水深大幅增加,長江干流宜昌至重慶660公里河段的航道等級從三級升級為一級,實現了全年全線晝夜通航;葛洲壩枯水期出庫最小通航流量和航道水深顯著增加;船舶載運能力明顯提高,單位運輸成本大幅下降;庫區船舶標準化、大型化得到快速發展。這些因素,使得水運成為庫區經濟的重要增長極。
據統計,目前,重慶地區水運直接從業人員達15萬人,其中近8萬人來自三峽庫區,依賴水運業的三峽庫區煤炭、旅游、公路貨運等產業的從業人員達50萬人以上,水運業及其關聯產業吸納了庫區200多萬勞動力。由于蓄水后水位明顯升高,三峽庫區大部分碼頭作業條件得到根本改變,一批現代化的新碼頭陸續興建,改善了庫區港口貨物運轉環境,為構建現代化的庫區水運體系創造了基礎條件。
自三峽船閘通航以來,中國三峽集團開展了一系列科技創新工作,先后采取了多項工程和管理措施,提高了船閘的管理水平,拓展了通航效益,船閘運行效率和通過能力不斷提高。2012年3月,中國三峽集團組織開展了三峽船閘通航近9年來的首次歲修工作。本次歲修突破了國內外大型船閘檢修的傳統模式,僅用20天時間就安全完成了全部檢修任務,極大縮短了檢修停航時間,確保通航效益的充分發揮。
統計表明,自2003年6月投入運行以來至2012年,三峽船閘已累計運行83788閘次,累計通過貨運量5.5億噸,加上翻壩轉運貨物,通過三峽樞紐的貨運總量達6.5億噸,是三峽工程蓄水前葛洲壩船閘投運后22年過閘貨運量2.1億噸的3倍多。2011年,三峽船閘通過貨運量突破億噸大關,為蓄水前葛洲壩最大年貨運量的5.6倍,提前19年達到并超過2030年單向5000萬噸的設計通過能力指標。
中國工程院院士梁應辰評價說,三峽船閘年貨運量快速增長,充分印證了三峽工程蓄水對長江航運的巨大推動作用,三峽工程已真正成為東中西部交流融通的紐帶。
泥沙情況好于預期
泥沙淤積問題曾是三峽工程最主要的技術問題之一,它關系到水庫壽命以及航運等方面。三峽工程論證及初步設計階段,針對三峽水庫上游來水來沙、水庫淤積與長期使用、庫尾淤積等方面的問題進行了研究,并提出了一些預測成果。三峽水庫蓄水以來的泥沙監測成果顯示,庫區及下游泥沙沖淤滿足或優于原設計成果。
由于三峽入庫泥沙較初步設計值大幅減小,三峽庫區泥沙淤積大為減輕?!秾嶄洝贩Q,根據三峽水庫入庫與出庫沙量之差,在不考慮區間來沙的情況下,2003 年6月至2012年12月,三峽水庫泥沙淤積14.37億噸,年均淤積1.44億噸,僅為論證階段的39%左右,水庫排沙比為24.4%。
今年1月10日,長江委召開新聞發布會稱,三峽水庫蓄水10年來,泥沙淤積量僅為預測值的四成,這有利于延長水庫使用壽命,保證水庫防洪庫容的全面發揮。
為了應對三峽水庫庫尾泥沙淤積,中國三峽集團通過適時增加三峽水庫下泄流量、加大庫尾河段水流速度等方式,增大消落期庫尾走沙能力,減少泥沙對庫尾重慶江段的淤積。
2012年和2013年,三峽水庫均實施了庫尾減淤調度試驗。結果顯示,調度試驗效果明顯,可有效緩解庫尾重慶江段的泥沙淤積。
生態調度效果顯著
水庫生態調度是當前國內外大型河流生態恢復的一項重要舉措,即通過改進水庫調度方式,制定合理的大壩調度規程等方法,彌補或減緩其造成的生態環境問題。
“四大家魚”是我國的主要淡水經濟魚類,其自然產卵繁殖需要適宜的水溫和水流條件。天然情況下,要到每年的4月下旬至7月上中旬才能達到這樣的水溫條件。中國三峽集團和有關單位通過研究發現,可以采取一定的水庫調度措施,形成“人造洪峰”,為“四大家魚”產卵創造合適的水流條件,即在“四大家魚”產卵期,通過實施科學調度,在長江中游產生持續上漲的洪峰過程,以促進四大家魚產卵繁殖。
2011年6月,三峽水庫首次開展生態調度試驗。期間,三峽水庫通過控制下泄流量,為下游創造持續漲水過程。2012年5月至6月,三峽水庫實施了兩次生態調度。結果顯示,生態調度試驗促進了“四大家魚”的自然繁殖,三次生態調度過程中均監測到四大家魚產卵現象,根據監測結果推算,2011年和2012年兩年生態調度期間的總卵苗數分別為1.31億粒和5.15億粒。
今年1月10日,長江委召開新聞發布會稱,三峽工程自2011年起實施的生態調度試驗達到了預想結果,四大家魚“魚卵汛”多次出現。
責任編輯: 江曉蓓